基于结构韧性提升的超薄磨耗层层间处治设计

作     者：王琳 孙强 段美栋 江照伟 李昌辉 李夏 WANG Lin;SUN Qiang;DUAN Mei-dong;JIANG Zhao-wei;LI Chang-hui;LI Xia

作者机构：山东高速股份有限公司济南250014 山东省交通科学研究院济南250102 

基　　金：国家重点研发计划(18YFB1600103) 山东省交通运输科技计划(2020B45) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第17期

页      码：7549-7557页

摘      要：为提升超薄磨耗层的结构韧性和整体协同受力,提出一种“V”形开槽抗裂缝反射处治技术和特种不粘轮乳化沥青黏层组合的层间处治设计方案。通过室内复合试件的剪切试验和拉拔试验,对比分析了特种不粘轮乳化沥青的黏结效果,并使用法国Alize路面结构设计程序计算出了不同层间黏结状态下的路面结构使用寿命。通过有限元软件ABAQUS对路面结构进行了力学分析,验证“V”形开槽技术的抗裂缝反射效果。最终通过依托工程的现场实施和对比分析,验证采用该层间处治设计方案的实际使用效果。结果表明:特种不粘轮乳化沥青的层间黏结效果明显优于普通乳化沥青和改性乳化沥青,是一种性能优良的层间黏结材料,在最佳乳化沥青用量下,可分别延长使用寿命59.8%和34.8%;“V”形槽结构的槽底尖端形状可形成孔洞效应,能有效消减裂缝尖端应力集中,“V”形槽结构的应力强度因子K始终小于普通路面结构,说明“V”形开槽技术能够有效抑制动载作用下的裂缝扩展;从现场观测来看,采用“V”形开槽技术处治后的横向裂缝尚未发展到道路表面,而采用普通灌封工艺处理的横向裂缝已发展到道路表面,且整个试验段无其他病害产生,证明该层间处治设计方案使用效果良好,可有效提升超薄磨耗层的结构韧性。

主 题 词：超薄磨耗层 层间处治技术 黏结试验 数值模拟 结构韧性 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-1815.2023.17.046

馆 藏 号：203122493...